JP2006245558A - Copper wiring layer, method of forming copper wiring layer, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Copper wiring layer, method of forming copper wiring layer, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2006245558A
JP2006245558A JP2006027244A JP2006027244A JP2006245558A JP 2006245558 A JP2006245558 A JP 2006245558A JP 2006027244 A JP2006027244 A JP 2006027244A JP 2006027244 A JP2006027244 A JP 2006027244A JP 2006245558 A JP2006245558 A JP 2006245558A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
copper
wiring
seed layer
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006027244A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyoshi Nakamura
弘喜 中村
Masateru Kado
昌輝 門
Shigeru Aomori
繁 青森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advanced LCD Technologies Development Center Co Ltd
Original Assignee
Advanced LCD Technologies Development Center Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced LCD Technologies Development Center Co Ltd filed Critical Advanced LCD Technologies Development Center Co Ltd
Priority to JP2006027244A priority Critical patent/JP2006245558A/en
Publication of JP2006245558A publication Critical patent/JP2006245558A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming a copper wiring layer, which makes it possible to form a copper wiring layer that has a uniform film thickness and is free from disconnection of wiring and generation of leak current between the copper wiring layer and an upper wiring layer in all conductive regions across a wide area. <P>SOLUTION: A method of forming a copper wiring layer is characterized in that the method comprises a process of forming a pattern of a copper seed layer on a substrate and a process of forming a copper wiring layer on the pattern of the copper seed layer by means of electroless plating. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、銅配線層、銅配線層の形成方法、半導体装置、及び半導体装置の製造方法に係り、特に、液晶表示装置に代表される表示装置やULSI等の半導体装置等の製造に好適に用いられる銅配線層の形成に関する。   The present invention relates to a copper wiring layer, a method for forming a copper wiring layer, a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device, and particularly suitable for manufacturing a display device typified by a liquid crystal display device and a semiconductor device such as ULSI. The present invention relates to the formation of a copper wiring layer to be used.

一般に、LSIやULSIに代表される半導体装置における配線材料としては、アルミニウム(Al)やその合金が主流となっている。しかし、近年の集積度の向上による微細化、細線化等の要求や、動作スピードの向上の要求等により、Al配線よりも抵抗が低く、且つエレクトロマイグレーションやストレスマイグレーション等に対する高い耐性を有する銅(Cu)を次世代の配線及び電極の材料として採用することが検討されている。   In general, aluminum (Al) or an alloy thereof is mainly used as a wiring material in a semiconductor device typified by LSI or ULSI. However, due to the recent demands for miniaturization and thinning due to the improvement in integration, and the demand for improvement in operation speed, etc., copper having lower resistance than Al wiring and high resistance to electromigration and stress migration ( It has been studied to adopt Cu) as a material for next-generation wiring and electrodes.

さらに、液晶表示装置等に代表される表示装置の分野においても、表示面積の拡大による配線長の増加や、駆動用ドライバ回路や画素内メモリといった様々な付加機能を搭載するモノリシック化等の要求によって、半導体装置の分野と同様に低抵抗の配線の要求が高まってきている。   Furthermore, in the field of display devices represented by liquid crystal display devices, etc., there is an increase in wiring length due to an increase in display area, and due to demands for monolithic mounting with various additional functions such as a driver circuit for driving and a memory in a pixel. As in the field of semiconductor devices, there is an increasing demand for low resistance wiring.

微細な銅の配線加工は、Al配線の形成技術と同様に、PEP(Photo Engraving Process:写真食刻工程、所謂フォトリソグラフィー)によるマスキング技術と、RIE(Reactive Ion Etching:反応性イオンエッチング)法等のエッチング技術とを単に組み合わせただけでは、実現が困難であった。つまり、銅のハロゲン化物の蒸気圧は、Alのハロゲン化物に対して非常に低く、蒸発しにくいため、RIE等のエッチング技術を用いて銅をエッチングする場合には、基板温度を摂氏200〜300℃又はそれ以上にする必要があり、実用化には課題が多い。また、通常のフォトレジストマスクではなく、SiO2やSiNxからなるマスクを使用する必要もある。 For fine copper wiring processing, as with Al wiring formation technology, masking technology using PEP (Photo Engraving Process, so-called photolithography), RIE (Reactive Ion Etching) method, etc. It was difficult to realize by simply combining the etching technique. In other words, the vapor pressure of the copper halide is very low compared to the halide of Al and is difficult to evaporate. Therefore, when etching copper using an etching technique such as RIE, the substrate temperature is set to 200 to 300 degrees Celsius. It is necessary to set the temperature at or higher, and there are many problems in practical use. Further, it is necessary to use a mask made of SiO 2 or SiNx instead of a normal photoresist mask.

そこで、銅配線層の形成方法として、例えば、特許文型1や特許文献2に開示されているダマシン法を用いた銅配線層の形成方法が提案されている。このダマシン法は、次のようなプロセスで銅配線層を形成する方法である。 まず、基板上に絶縁層として酸化シリコン層を形成し、この絶縁層に対して、あらかじめ所望の配線パターンの配線溝を形成する。次に、銅が上記酸化シリコン層中に拡散するのを防止するために銅配線層の下地層としてTaN、Ta、TiN等の拡散防止層を形成する。   Therefore, as a method for forming a copper wiring layer, for example, a method for forming a copper wiring layer using a damascene method disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 has been proposed. This damascene method is a method of forming a copper wiring layer by the following process. First, a silicon oxide layer is formed as an insulating layer on a substrate, and a wiring groove having a desired wiring pattern is formed in advance on the insulating layer. Next, in order to prevent copper from diffusing into the silicon oxide layer, a diffusion preventing layer such as TaN, Ta, or TiN is formed as a base layer of the copper wiring layer.

次いで、この拡散防止層の上に配線溝を埋め込むようにスパッタリング法等のPVD(Physical Vapor Deposition)法、めっき法、又は有機金属材料を用いたCVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長)法等の種々の手法を用いて、銅配線層となる銅薄層を溝内部に埋め込むとともに、絶縁層上の全面に亘って形成する。その後、銅薄層を基板表面側から下層の絶縁層が露出する(溝部分の開口端面)までCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械研磨法)等の研磨法やエッチバック等の手段を用いて除去すると、溝に埋め込まれた銅からなる配線パターンが形成される。最後に、拡散防止機能を有する絶縁層もしくは金属層を銅配線上に形成する。   Next, a PVD (Physical Vapor Deposition) method such as a sputtering method, a plating method, or a CVD (Chemical Vapor Deposition) method using an organic metal material so as to embed a wiring groove on the diffusion prevention layer, etc. Using these various methods, a copper thin layer serving as a copper wiring layer is embedded in the groove and formed over the entire surface of the insulating layer. Thereafter, the copper thin layer is polished using a polishing method such as CMP (Chemical Mechanical Polishing) or etch back until the lower insulating layer is exposed from the substrate surface side (opening end surface of the groove portion). When removed, a wiring pattern made of copper embedded in the trench is formed. Finally, an insulating layer or metal layer having a diffusion preventing function is formed on the copper wiring.

しかしながら、特許文献1に開示されているようなダマシン法には、以下に挙げるような課題がある。即ち、ダマシン法は、少なくとも配線を埋め込むための溝を形成する溝加工工程の他に、金属拡散防止層、金属シード層、金属配線層及び研磨停止膜をそれぞれ形成するための成膜工程、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程、及び研磨工程という多くの工程が必要であり、製造工程が煩雑となり、製造コストを高くしている。   However, the damascene method as disclosed in Patent Document 1 has the following problems. That is, the damascene method includes a film forming process for forming a metal diffusion prevention layer, a metal seed layer, a metal wiring layer, and a polishing stopper film in addition to a groove processing process for forming at least a groove for embedding wiring, Many processes such as a lithography process, an etching process, and a polishing process are required, which complicates the manufacturing process and increases the manufacturing cost.

また、配線抵抗を低減するためには、配線の断面積を大きくする必要があるが、配線の断面積を大きくすることは、高集積化から制約がある。高集積化を損なうことなく配線の断面積を大きくする手段として、アスペクト比の高い(つまり、幅や径が狭く、深い)溝やビアホールを採用することが考えられるが、幅が狭く深い溝やビアホールなどに銅を充填することは困難であり、銅の埋め込み性が低い。また、銅薄層を基板全面に成膜した後に、不要部分を除去して平坦化するというCMP工程等は、処理時間が長く掛かり、スループットを悪くしている。   Further, in order to reduce the wiring resistance, it is necessary to increase the cross-sectional area of the wiring. However, increasing the cross-sectional area of the wiring is restricted due to high integration. As a means of increasing the cross-sectional area of the wiring without impairing the high integration, it is conceivable to adopt a groove or via hole having a high aspect ratio (that is, a narrow width and a narrow diameter and a deep groove). It is difficult to fill the via hole with copper, and the copper filling property is low. In addition, a CMP process or the like in which a copper thin layer is formed on the entire surface of the substrate and then unnecessary portions are removed and flattened takes a long processing time and deteriorates throughput.

さらに、直径12インチ等の大口径半導体ウエハサイズに対応する大型のCMP装置が開発されているが、上記半導体ウエハよりも大面積で矩形のガラス基板を用いる表示装置のためのCMP装置装は実用化されていない。また、表示装置例えば、大型液晶表示装置の場合は、上記CMPによる全面研磨やエッチング法による配線層の形成が可能であったとしても、配線として利用される銅薄層部分は、ガラス基板の面積に比較して非常に小さいために、成膜された銅薄層の大部分は除去され、廃棄されている。この結果、材料として高価な銅資源の利用効率は、非常に悪くなり、高コストになる影響で製品価格も高くなる。   Furthermore, a large-sized CMP apparatus corresponding to a large-diameter semiconductor wafer size such as 12 inches in diameter has been developed, but a CMP apparatus apparatus for a display device using a rectangular glass substrate having a larger area than the semiconductor wafer is practical. It has not been converted. Further, in the case of a display device, for example, a large-sized liquid crystal display device, even if the entire surface polishing by CMP or the formation of the wiring layer by the etching method is possible, the thin copper layer portion used as the wiring is the area of the glass substrate. In contrast, the copper thin layer formed is largely removed and discarded. As a result, the utilization efficiency of expensive copper resources as materials becomes very poor, and the product price increases due to the high cost.

上記銅資源の有効利用を可能にした銅配線の形成技術として、電解めっき法を用いた、特許文献3に記載されている技術がある。この技術により配線形成領域のみに銅めっき膜を形成することができ、コストを低減することができるようになった。
特開2001−189295公報 特開平11−135504号公報 特開2004−134771公報
As a technique for forming a copper wiring that enables effective use of the copper resource, there is a technique described in Patent Document 3 using an electrolytic plating method. With this technique, a copper plating film can be formed only in the wiring formation region, and the cost can be reduced.
JP 2001-189295 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-135504 JP 2004-134771 A

しかし、薄膜トランジスタなどを有する回路の配線層、電極、電極パッド、などの導電性領域を電解めっき法により銅配線層を形成した場合、後工程でそれぞれの配線、電極、電極パッドなどを分離する工程が必要であることに加え、大面積基板では電解めっき用周辺電極部からの距離や電流密度分布による膜厚ばらつきの発生や、トランジスタ、容量などの素子への影響を考慮した、電解めっき用の高電圧印加法等が必要であるという問題がある。   However, in the case where a copper wiring layer is formed by electrolytic plating on a conductive region such as a wiring layer, an electrode, and an electrode pad of a circuit having a thin film transistor, etc., a process of separating each wiring, electrode, electrode pad, etc. in a later step In addition to the need for a large-area substrate, the film thickness variation due to the distance from the peripheral electrode part for electrolytic plating and the current density distribution, and the influence on elements such as transistors and capacitors are taken into account. There is a problem that a high voltage application method is required.

本発明の目的は、広範囲にわたって全導電性領域に、断切れ及び上層配線層との間のリーク電流の発生のない、均一な膜厚の銅配線層を形成することが可能な銅配線層の形成方法および半導体装置の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a copper wiring layer capable of forming a copper wiring layer having a uniform film thickness in all conductive regions over a wide range without occurrence of breakage and leakage current between the upper wiring layer. An object of the present invention is to provide a forming method and a manufacturing method of a semiconductor device.

本発明の他の目的は、広範囲にわたって全導電性領域に、断切れ及び上層配線層との間のリーク電流の発生のない、均一な膜厚で形成された銅配線層及びそれを備える半導体装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a copper wiring layer formed with a uniform film thickness in the entire conductive region over a wide range without occurrence of breakage and leakage current between the upper wiring layer and a semiconductor device including the same Is to provide.

本発明の第1の態様は、基板上に銅シード層のパターンを形成する工程、及び前記銅シード層のパターン上に銅配線層を無電解めっき法で形成する工程を具備することを特徴とする銅配線層の形成方法を提供する。   A first aspect of the present invention includes a step of forming a copper seed layer pattern on a substrate, and a step of forming a copper wiring layer on the copper seed layer pattern by an electroless plating method. A method for forming a copper wiring layer is provided.

本発明の第1の態様に係る銅配線層の形成方法では、銅シード層のパターンを形成する工程は、基板上に銅シード層を形成すること、及び銅シード層を配線パターン状にエッチングすることにより行うことができる。また、銅シード層のパターンを形成する工程は、銅シード層上にレジスト層、絶縁層、及び金属層の少なくとも一つの配線パターン状層を形成すること、配線パターン状層をマスクとして用いて銅シード層をエッチングすることにより行うことができる。   In the method for forming a copper wiring layer according to the first aspect of the present invention, the step of forming the copper seed layer pattern includes forming a copper seed layer on the substrate and etching the copper seed layer into a wiring pattern. Can be done. In addition, the step of forming a pattern of the copper seed layer includes forming at least one wiring pattern layer of a resist layer, an insulating layer, and a metal layer on the copper seed layer, and using the wiring pattern layer as a mask. This can be done by etching the seed layer.

銅シード層は、(111)に配向していることが望ましい。   The copper seed layer is preferably oriented in (111).

また、基板と銅シード層の間に下地バリア層が形成され、銅配線層をマスクとして用いて下地バリア層がエッチングされる。また、銅配線層の表面に、銅の拡散を防止するキャッピングメタル層を形成することもできる。   Also, a base barrier layer is formed between the substrate and the copper seed layer, and the base barrier layer is etched using the copper wiring layer as a mask. In addition, a capping metal layer for preventing copper diffusion can be formed on the surface of the copper wiring layer.

本発明の第2の態様は、基板上に、ソース領域、ドレイン領域、これらソース領域及びドレイン領域の間に挟まれたチャネル領域、このチャネル領域上に形成されたゲート絶縁膜並びにゲート電極、前記ソース領域に接続されたソース電極、及び前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極を含むトランジスタと、前記ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極に接続された配線層とを備える半導体装置の製造方法において、前記ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、およびそれらの少なくとも1つに接続された配線からなる群から選ばれた少なくとも一つは、銅シード層のパターンを形成する工程、及び前記銅シード層のパターン上に銅配線層を無電解めっき法で形成する工程により形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法を提供する。     According to a second aspect of the present invention, a source region, a drain region, a channel region sandwiched between the source region and the drain region, a gate insulating film and a gate electrode formed on the channel region on the substrate, In a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: a transistor including a source electrode connected to a source region and a drain electrode connected to the drain region; and a wiring layer connected to the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode. At least one selected from the group consisting of the gate electrode, the source electrode, the drain electrode, and a wiring connected to at least one of them is a step of forming a copper seed layer pattern, and the copper seed layer pattern A method of manufacturing a semiconductor device, characterized by being formed by a process of forming a copper wiring layer on the surface by electroless plating To provide.

また、本発明の第3の態様は、基板上に形成された銅シード層のパターン、及び前記銅シード層のパターン上に無電解めっき法で形成された銅配線層を具備することを特徴とする銅配線層を提供する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a copper seed layer pattern formed on a substrate, and a copper wiring layer formed on the copper seed layer pattern by an electroless plating method. A copper wiring layer is provided.

更に、本発明の第4の態様は、基板上に、ソース領域、ドレイン領域、これらソース領域及びドレイン領域の間に挟まれたチャネル領域、このチャネル領域上に形成されたゲート絶縁膜並びにゲート電極、前記ソース領域に接続されたソース電極、及び前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極を含むトランジスタと、前記ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極に接続された配線層とを備える半導体装置であって、前記ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、およびそれらの少なくとも1つに接続された配線からなる群から選ばれた少なくとも一つは、銅シード層のパターン、及び前記銅シード層のパターン上に無電解めっき法で形成された銅配線層とを含むことを特徴とする半導体装置を提供する。   Furthermore, a fourth aspect of the present invention provides a source region, a drain region, a channel region sandwiched between the source region and the drain region, a gate insulating film and a gate electrode formed on the channel region on the substrate. A semiconductor device comprising: a source electrode connected to the source region; a transistor including a drain electrode connected to the drain region; and a wiring layer connected to the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode. , At least one selected from the group consisting of the gate electrode, the source electrode, the drain electrode, and a wiring connected to at least one of the gate electrode, the copper seed layer pattern, and the copper seed layer pattern. A semiconductor device including a copper wiring layer formed by an electrolytic plating method is provided.

なお、本明細書において、銅配線層とは、離れた2点間に電流を流す配線のみに限らず、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極などの電極や、電極パッド、引き出し線など導電性領域であれば何れも含むものとする。   Note that in this specification, the copper wiring layer is not limited to wiring that allows current to flow between two distant points, but includes conductive regions such as electrodes such as source electrodes, drain electrodes, and gate electrodes, electrode pads, and lead lines. Any of them shall be included.

本発明によれば、銅シード層のパターン上に銅を無電解めっきすることにより、広範囲にわたって全導電性領域に、断切れ及び上層配線層との間のリーク電流の発生のない、均一な膜厚の銅配線層を得ることができる。   According to the present invention, by performing electroless plating of copper on the pattern of the copper seed layer, a uniform film free from breakage and leakage current between the upper wiring layer in the entire conductive region over a wide range. A thick copper wiring layer can be obtained.

パラジウム触媒処理によりパラジウム核を形成した後に、無電解めっき浴を用いて、基板上に形成されたバリア層上に直接、無電解めっき法により銅層を形成する方法が知られている。しかし、めっきによる膜成長は、パラジウム核(数nm〜数10nm)の表面を覆うように形成されるために、膜厚が薄いときには、パラジウム核を高密度に形成しないと連続膜を得ることが難しく、大面積の領域を均一な厚さでめっき処理を行うことは困難である。   A method of forming a copper layer by an electroless plating method directly on a barrier layer formed on a substrate using an electroless plating bath after forming a palladium nucleus by a palladium catalyst treatment is known. However, since the film growth by plating is formed so as to cover the surface of the palladium nucleus (several nm to several tens of nm), when the film thickness is thin, a continuous film can be obtained unless the palladium nucleus is formed at a high density. It is difficult, and it is difficult to plate a large area with a uniform thickness.

本発明では、基板上に形成された銅シード層のパターン上に、銅配線層を無電解めっき法で形成することにより、上記問題をすべて解決した。   In the present invention, the copper wiring layer is formed by the electroless plating method on the pattern of the copper seed layer formed on the substrate, thereby solving all the above problems.

以下、本発明の一実施形態に係る銅配線層の形成方法について、図1〜図3を参照して詳細に説明する。図1は、銅シード層を加工するためのレジストパターンを形成するまでを工程順に説明する断面図であり、図12及び図3は、図1の工程により形成されたレジストパターンを用いて銅シード層のエッチングから銅配線層を形成するまでを工程順に説明する断面図である。   Hereinafter, a method for forming a copper wiring layer according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining in order of steps until a resist pattern for processing a copper seed layer is formed. FIGS. 12 and 3 show a copper seed using the resist pattern formed by the step of FIG. It is sectional drawing explaining from etching of a layer to formation of a copper wiring layer in order of a process.

図1〜図3には、同一部分には、同一符号を附与し、その重複説明は省略する。この明細書での銅配線層とは、集積回路や表示装置などにおいて、回路素子、例えばトランジスタ間を電気的に接続する電気的配線、トランジスタの電極、端子(パッド)などの導電性領域を含むものとする。   In FIG. 1 to FIG. 3, the same reference numerals are given to the same parts, and duplicate explanations are omitted. In this specification, the copper wiring layer includes, in an integrated circuit, a display device, and the like, a conductive region such as an electrical wiring for electrically connecting circuit elements, for example, transistors, electrodes, terminals (pads), and the like. Shall be.

本実施形態に係る方法によると、予め銅シード層を配線パターン状に形成しておき、この銅シード層上に無電解めっきを施すことにより、全ての銅シード層の表面上のみに銅めっき層を形成することができる。この方法によれば、銅シード層をパターニングした後に銅配線層を無電解めっきするので、溝内にめっき膜を形成する場合と比べて、パターン幅による膜厚のばらつき、断切れ、上層配線層との間のリーク電流の発生を防止することができる。   According to the method according to the present embodiment, a copper seed layer is formed in a wiring pattern in advance, and electroless plating is performed on the copper seed layer, so that the copper plating layer is formed only on the surface of all the copper seed layers. Can be formed. According to this method, since the copper wiring layer is electrolessly plated after patterning the copper seed layer, film thickness variation due to the pattern width, disconnection, and upper wiring layer compared to the case where the plating film is formed in the groove Can be prevented from occurring.

まず、図1(a)に示すように、基板1上に、基板1からの不純物の浸透を防止するために、下地絶縁層2、例えばSiN(窒化シリコン)膜が、例えば300nmの膜厚で形成される。基板1の材質としては、導電体、絶縁体、半導体のいずれでもよい。このSiN膜2は、例えば、プラズマCVD法により、表面が比較的平坦なガラス基板1上に形成することができる。   First, as shown in FIG. 1A, a base insulating layer 2, for example, a SiN (silicon nitride) film having a thickness of, for example, 300 nm is formed on the substrate 1 in order to prevent the permeation of impurities from the substrate 1. It is formed. The material of the substrate 1 may be any of a conductor, an insulator, and a semiconductor. The SiN film 2 can be formed on the glass substrate 1 having a relatively flat surface by, for example, plasma CVD.

次に、図1(b)に示すように、表面が比較的平坦な下地絶縁層2上に下地バリア層3が成膜される。下地バリア層3としては、銅の拡散を抑制し、かつ、下地絶縁層2との密着性を向上させる、例えばTa、TaN、TiN、TaSiN等の少なくとも1つの層からなるバリアメタルを用いることができる。これらのバリアメタルは、下地絶縁層2上にスパッタリング法により、例えば30nm程度の厚さに形成される。   Next, as shown in FIG. 1B, a base barrier layer 3 is formed on the base insulating layer 2 having a relatively flat surface. As the base barrier layer 3, for example, a barrier metal made of at least one layer such as Ta, TaN, TiN, TaSiN or the like that suppresses copper diffusion and improves adhesion with the base insulating layer 2 is used. it can. These barrier metals are formed to a thickness of, for example, about 30 nm on the base insulating layer 2 by sputtering.

銅シード層のパターンの形成
まず、図1(c)に示すように、表面が比較的平坦な下地バリア層3上に、銅を主成分とする金属シード層、例えば銅シード層4が成膜される。この銅シード層4の成膜法としては、例えばスパッタリング法を用いることができる。銅シード層4は、例えば30nm〜300nmの厚さに形成される。銅シード層4は、結晶面の結晶方位が主として(111)に配向していることが望ましい。
Formation of Copper Seed Layer Pattern First, as shown in FIG. 1C, a metal seed layer mainly composed of copper, for example, a copper seed layer 4 is formed on a base barrier layer 3 having a relatively flat surface. Is done. As a method for forming the copper seed layer 4, for example, a sputtering method can be used. The copper seed layer 4 is formed to a thickness of 30 nm to 300 nm, for example. The copper seed layer 4 desirably has the crystal orientation of the crystal plane mainly oriented to (111).

次に、図1(d)に示すように、銅シード層4上にフォトレジスト層5が成膜される。このフォトレジスト層5の成膜法は、例えばスピンコーティング法であり、フォトレジスト層5の膜厚は、例えば1.2μmである。   Next, as shown in FIG. 1D, a photoresist layer 5 is formed on the copper seed layer 4. The film formation method of the photoresist layer 5 is, for example, a spin coating method, and the film thickness of the photoresist layer 5 is, for example, 1.2 μm.

フォトレジスト層5が塗布され、硬化された後の基板1は、露光装置に搬入され、そこで、予め定められた電極パターンや所望の配線形成パターンやパッドなどのパターンを有する露光用マスクを通して上記フォトレジスト層5が露光される。露光後、上記フォトレジスト層5に現像を施すことにより、図1(e)に示すように、所望の配線パターンのフォトレジスト層5aが形成される。   After the photoresist layer 5 has been applied and cured, the substrate 1 is carried into an exposure apparatus, where the photo resist is passed through an exposure mask having a predetermined electrode pattern, a desired wiring formation pattern, a pattern such as a pad, and the like. The resist layer 5 is exposed. After the exposure, the photoresist layer 5 is developed to form a photoresist layer 5a having a desired wiring pattern as shown in FIG.

次に、図2(a)に示すように、銅シード層4のフォトレジスト開口部6から露出した部分を例えばエッチングすることにより除去し、銅シード層パターン4aを形成する。この銅シード層4のエッチング法としては、ウェットエッチング法を用いることができる。銅シード層の層厚が薄いため、容易にエッチングが可能であり、サイドエッチングの抑制が可能である。   Next, as shown in FIG. 2A, the exposed portion of the copper seed layer 4 from the photoresist opening 6 is removed, for example, by etching, thereby forming a copper seed layer pattern 4a. As an etching method of the copper seed layer 4, a wet etching method can be used. Since the copper seed layer is thin, etching can be easily performed and side etching can be suppressed.

微細パターンを形成する場合には、塩素ガス、塩素水素ガス、臭化水素ガス等のハロゲン元素を含むガスを用いたプラズマもしくは反応性イオンエッチング法により、露出している銅シード層4を水溶性のCuClxやCuBrxのようなハロゲン化銅に変換した後に除去する方法を用いることが望ましい。この時、銅シード層4の厚さが薄いために、ハロゲン化銅の形成を銅シード層4の膜厚にわたって十分に行うことが可能である。もちろん、アルゴンガス等を用いたスパッタエッチング等のドライプロセスを用いることも可能である。その際は、上記レジスト層5の代わりに無機絶縁層やメタル層を用い、銅シード層をエッチングした後に、無機絶縁層やメタル層を除去することが望ましい。このようにして、図2(b)に示すように、銅シード層パターン4aを得ることができる。   In the case of forming a fine pattern, the exposed copper seed layer 4 is dissolved in water by plasma or reactive ion etching using a gas containing a halogen element such as chlorine gas, chlorine hydrogen gas, hydrogen bromide gas or the like. It is desirable to use a method of removing after converting to copper halide such as CuClx or CuBrx. At this time, since the copper seed layer 4 is thin, copper halide can be sufficiently formed over the thickness of the copper seed layer 4. Of course, it is possible to use a dry process such as sputter etching using argon gas or the like. In that case, it is desirable to use an inorganic insulating layer or a metal layer instead of the resist layer 5 and remove the inorganic insulating layer or the metal layer after etching the copper seed layer. In this way, a copper seed layer pattern 4a can be obtained as shown in FIG.

銅配線層の形成
次に、図2(c)に示すように、銅シード層4の上に銅薄膜、例えば銅配線層7を無電解めっき法で形成する。無電解めっき法では、電解めっき法と異なり、電界をかけるための配線形成及びその後の工程での切断工程が不要である。また、電界を付与するための装置が不要であるため、基板1の1辺サイズが1メートルを越える矩形基板でも均一な成膜が可能である。銅配線層7の厚さは、例えば400nmである。銅配線層7は、図2(c)に示すように、銅シード層4の表面上のみに成膜される。
Formation of Copper Wiring Layer Next, as shown in FIG. 2C, a copper thin film, for example, a copper wiring layer 7 is formed on the copper seed layer 4 by an electroless plating method. Unlike the electroplating method, the electroless plating method does not require wiring formation for applying an electric field and a subsequent cutting step. In addition, since an apparatus for applying an electric field is unnecessary, uniform film formation is possible even on a rectangular substrate in which the size of one side of the substrate 1 exceeds 1 meter. The thickness of the copper wiring layer 7 is 400 nm, for example. The copper wiring layer 7 is formed only on the surface of the copper seed layer 4 as shown in FIG.

このとき、銅(めっき)配線パターン7は、エピタキシャル成長により銅シード層パターン4a上のみに形成された。このため、主として銅シード層4の結晶方位が(111)であり、銅シード層4の平均結晶粒径が大きい方が、銅(めっき)配線層7の平均結晶粒径が大きくなり、低比抵抗の銅(めっき)配線層7が得られるために望ましい。無電解めっき法による銅配線層7の形成の前処理として、銅シード層4の表面の酸化物を除去する洗浄工程を付することが望ましい。   At this time, the copper (plating) wiring pattern 7 was formed only on the copper seed layer pattern 4a by epitaxial growth. For this reason, the crystal grain orientation of the copper seed layer 4 is mainly (111), and the larger the average crystal grain size of the copper seed layer 4 is, the larger the average crystal grain size of the copper (plating) wiring layer 7 is. This is desirable because a copper (plating) wiring layer 7 of resistance is obtained. As a pretreatment for forming the copper wiring layer 7 by the electroless plating method, it is desirable to apply a cleaning process for removing oxides on the surface of the copper seed layer 4.

無電解めっき浴としては、銅化合物、例えば硫酸銅を含む溶液に、還元剤としてコバルト塩を添加した、アルカリ金属を含まない中性無電解めっき浴を用いることが望ましいが、レジスト層は除去されているため、強アルカリ性のめっき浴でも適用が可能であり、例えばホルムアルデヒドを還元剤とするめっき浴を用いることが可能である。ここで、通常のホルムアルデヒド浴は、pH調整剤として水酸化ナトリウムを用いているが、このような無機アルカリよりも有機アルカリ等を用いる方が、液晶表示装置におけるような薄膜トランジスタの製造工程の適用にあたっては望ましい。   As the electroless plating bath, it is desirable to use a neutral electroless plating bath not containing an alkali metal, in which a cobalt salt, for example, a copper salt as a reducing agent is added to a solution containing copper sulfate, but the resist layer is removed. Therefore, it can be applied even to a strongly alkaline plating bath, for example, a plating bath using formaldehyde as a reducing agent can be used. Here, a normal formaldehyde bath uses sodium hydroxide as a pH adjuster. However, when using an organic alkali or the like rather than an inorganic alkali, application of a thin film transistor manufacturing process as in a liquid crystal display device. Is desirable.

無電解めっきによる銅を主成分とする銅配線層7の成膜は、基板1として大きさ1メートル以上の液晶表示装置用ガラス基板への薄膜の成膜を可能にする。   Formation of the copper wiring layer 7 containing copper as a main component by electroless plating enables a thin film to be formed on a glass substrate for a liquid crystal display device having a size of 1 meter or more as the substrate 1.

銅シード層4上のみに銅配線層7を無電解めっきすることは、銅を不要な部分に成膜しないため、省資源効果のある方法である。このようにして銅配線層7を形成することができる。   Electroless plating of the copper wiring layer 7 only on the copper seed layer 4 is a method having a resource saving effect because copper is not deposited on unnecessary portions. In this way, the copper wiring layer 7 can be formed.

続いて、図2(d)に示すように、銅配線層7をマスクとして用いて、露出する下地バリア層3が、例えばエッチングにより除去され、バリア層パターン3aとされる。エッチング方法としては、例えば下地バリア層3としてバリアメタルのTa系のものを用いた場合、エッチングガスとして例えばCFガスとOガスの混合ガスを用いたプラズマエッチングが好ましい。 Subsequently, as shown in FIG. 2D, using the copper wiring layer 7 as a mask, the exposed underlying barrier layer 3 is removed by, for example, etching to form a barrier layer pattern 3a. As an etching method, for example, when a Ta-based barrier metal is used as the underlying barrier layer 3, plasma etching using, for example, a mixed gas of CF 4 gas and O 2 gas as the etching gas is preferable.

銅を主成分とする銅配線層7は、易拡散性を有する。従って、この銅の拡散を阻止するために、図3に示すように、銅の拡散バリア性を有する材料、例えばSiN、SiC、ベンゾシクロブテン(BCB)等の層間絶縁層8を銅配線層7の表面上を覆うように形成することが望ましい。   The copper wiring layer 7 mainly composed of copper has easy diffusibility. Therefore, in order to prevent the diffusion of copper, as shown in FIG. 3, a material having a copper diffusion barrier property, for example, an interlayer insulating layer 8 such as SiN, SiC, benzocyclobutene (BCB) or the like is formed on the copper wiring layer 7. It is desirable to form so as to cover the surface.

本実施形態に係る銅配線層7の形成方法によると、銅を主成分とする微細金属配線を選択的に形成することができる。銅配線層7は、配線膜厚が200〜1000nm程度のサブμmオーダの薄膜でも、2.5μΩcm以下の低比抵抗を得ることができる。さらに、サイズが1メートル以上の大きな基板1でも、低比抵抗の銅配線層7を形成することができる。   According to the method for forming the copper wiring layer 7 according to the present embodiment, a fine metal wiring mainly composed of copper can be selectively formed. The copper wiring layer 7 can obtain a low specific resistance of 2.5 μΩcm or less even if the wiring film thickness is a thin film of sub-μm order of about 200 to 1000 nm. Furthermore, the low specific resistance copper wiring layer 7 can be formed even on a large substrate 1 having a size of 1 meter or more.

即ち、通常の電解銅めっきや無電解銅めっき層の形成では、配線厚が1〜30μm程度と厚いため、めっきの膜厚が増大すると共に結晶粒径は増大する。   That is, in the formation of normal electrolytic copper plating or electroless copper plating layer, since the wiring thickness is as thick as about 1 to 30 μm, the film thickness of the plating increases and the crystal grain size increases.

他方、液晶表示装置のような配線は、サブμmオーダの薄膜が要求されるため、銅配線層7を厚くすることが出来ない。銅(めっき)配線層7の比抵抗を低減するためには、銅(めっき)配線層7の結晶粒径を大きくすればよい。   On the other hand, since wiring such as a liquid crystal display device requires a thin film of the order of sub-μm, the copper wiring layer 7 cannot be made thick. In order to reduce the specific resistance of the copper (plating) wiring layer 7, the crystal grain size of the copper (plating) wiring layer 7 may be increased.

銅配線層の結晶粒径を大きくする手段としては、(1)銅シード層4をアニールして銅シード層4の結晶粒径を大きくし、その上に形成する銅めっき層7の結晶粒径を大きくする方法、(2)銅シード層4上に無電解銅めっき層を形成したのち、アニールして、銅配線層の結晶粒径を大きくする方法、(3)下地バリア層3の材質及び/又は結晶配向性を制御して、結晶粒径の大きな銅シード層4を形成する方法、などがある。   As means for increasing the crystal grain size of the copper wiring layer, (1) annealing the copper seed layer 4 to increase the crystal grain size of the copper seed layer 4 and then crystal grain size of the copper plating layer 7 formed thereon (2) A method of increasing the crystal grain size of the copper wiring layer after forming an electroless copper plating layer on the copper seed layer 4, and (3) the material of the underlying barrier layer 3 and There is a method of forming a copper seed layer 4 having a large crystal grain size by controlling crystal orientation.

結晶粒径の大きな銅シード層4は、例えばスパッタリング法により銅シード層4を形成する場合のスパッタリング条件を選択することにより形成することができる。   The copper seed layer 4 having a large crystal grain size can be formed, for example, by selecting a sputtering condition when the copper seed layer 4 is formed by a sputtering method.

銅シード層4をアニールして銅シード層4の結晶粒径を大きくする方法としては、銅シード層4を形成したのち、非酸化性雰囲気中例えば窒素雰囲気中、水素を含む還元雰囲気中、又は真空中でアニールすることが挙げられる。即ち、銅シード層4をアニールして銅シード層4の結晶粒径を大きくする方法としては、銅シード層4を形成したのち窒素雰囲気中で500℃以下の温度でアニールする方法があり、工業的なアニール温度は、200℃〜450℃が望ましい。200℃未満では結晶成長に長時間を要することとなり、450℃を超えると表面の凹凸が大きくなる傾向がある。   As a method of increasing the crystal grain size of the copper seed layer 4 by annealing the copper seed layer 4, after forming the copper seed layer 4, in a non-oxidizing atmosphere, for example, in a nitrogen atmosphere, in a reducing atmosphere containing hydrogen, or An example is annealing in a vacuum. That is, as a method of increasing the crystal grain size of the copper seed layer 4 by annealing the copper seed layer 4, there is a method of annealing at a temperature of 500 ° C. or less in a nitrogen atmosphere after the copper seed layer 4 is formed. The typical annealing temperature is desirably 200 ° C. to 450 ° C. If it is less than 200 ° C., it takes a long time for crystal growth, and if it exceeds 450 ° C., the surface unevenness tends to increase.

銅シード層4上に銅めっき層を形成したのち、アニールを施して銅配線層の結晶粒径を大きくする方法としては、銅シード層4を形成し、この銅シード層4を所望する形状にパターニングしたのち、銅を無電解めっきして銅配線層を形成し、その後、非酸化雰囲気中でアニール処理する方法がある。アニール処理条件は、非酸化性雰囲気中で500℃以下、工業的には200℃〜450℃が望ましい。   After forming a copper plating layer on the copper seed layer 4, annealing is performed to increase the crystal grain size of the copper wiring layer. The copper seed layer 4 is formed, and the copper seed layer 4 is formed into a desired shape. There is a method in which after patterning, copper is electrolessly plated to form a copper wiring layer, and then annealed in a non-oxidizing atmosphere. The annealing conditions are preferably 500 ° C. or less, and industrially 200 ° C. to 450 ° C. in a non-oxidizing atmosphere.

次に、銅配線層7からの銅の拡散防止性を高めるために、銅配線層7の表面上に2重に銅の拡散防止性を有する層を形成する実施形態を、図4を参照して説明する。図1〜図3と同一部分には、同一符号を附与し、その詳細な説明は重複するので省略する。上記実施形態と図2(d)までの工程は、同一であるので、図2(d)以降の工程を示す。   Next, in order to improve the copper diffusion preventing property from the copper wiring layer 7, an embodiment in which a layer having a copper diffusion preventing property is formed on the surface of the copper wiring layer 7 will be described with reference to FIG. I will explain. The same parts as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted because it is duplicated. Since the above embodiment and the steps up to FIG. 2D are the same, the steps after FIG. 2D are shown.

図4(a)は、図2(d)と同一であり、銅配線層7が形成された状態を示す断面図である。銅配線層7をマスクとして露出する下地バリア層3を除去してバリア層パターン3aとした後、銅の拡散防止層9を形成する。この銅の拡散防止層9は、下地バリア層3の表面(側面も含む)上に形成された、銅配線層7から銅が拡散するのを抑制するための層であり、例えば、キャッピングメタル層9である(図4(b))。キャッピングメタル層9としては、コバルトやニッケルを主成分とする層(例えば、CoB、NiB等)9を無電解めっき法により形成することが望ましい。銅の拡散防止層9は、少なくとも銅配線層7の露出している面を被覆することが望ましい。   FIG. 4A is the same as FIG. 2D and is a cross-sectional view showing a state in which the copper wiring layer 7 is formed. After removing the underlying barrier layer 3 exposed using the copper wiring layer 7 as a mask to form a barrier layer pattern 3a, a copper diffusion preventing layer 9 is formed. The copper diffusion preventing layer 9 is a layer formed on the surface (including side surfaces) of the underlying barrier layer 3 for suppressing copper from diffusing from the copper wiring layer 7, for example, a capping metal layer. 9 (FIG. 4B). As the capping metal layer 9, it is desirable to form a layer (for example, CoB, NiB, etc.) 9 mainly composed of cobalt or nickel by an electroless plating method. The copper diffusion prevention layer 9 desirably covers at least the exposed surface of the copper wiring layer 7.

このキャッピングメタル層9上には、更に、図4(c)に示すように、銅配線層7から銅が拡散するのを抑制するバリア性を高めるために、バリア性の層例えばSiN、SiC、BCB等の層間絶縁層8を形成する。   On the capping metal layer 9, as shown in FIG. 4C, in order to improve the barrier property that suppresses the diffusion of copper from the copper wiring layer 7, a barrier layer such as SiN, SiC, An interlayer insulating layer 8 such as BCB is formed.

次に、下地バリア層3を用いずに、下地絶縁層2と銅シード層4との密着性を高くする実施形態を図5及び図6を参照して説明する。図1〜図4と同一部分には、同一符号を付し、その詳細な説明は、重複するので省略する。   Next, an embodiment in which the adhesion between the base insulating layer 2 and the copper seed layer 4 is increased without using the base barrier layer 3 will be described with reference to FIGS. The same parts as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted because it is duplicated.

まず、図5(a)に示すように、基板例えばガラス基板1上に、下地絶縁膜層2が形成され、次いで、図5(b)に示すように、この下地絶縁膜層2上に、銅シード層4として銅を主成分とするが、Mg、Ta、Ti、Ta、Mo、Mn、Al、W、Zrの少なくとも一つ以上の金属を含む銅合金シード層12が形成される。この銅合金シード層12と下地絶縁層2との界面には、熱処理例えば400℃程度の熱処理により、少なくともバリア性を有する添加金属の酸化物層例えば、MgO、TiO、Ta等の層を形成し、下地絶縁層2と銅合金シード層12の密着性を向上させることが望ましい。 First, as shown in FIG. 5 (a), a base insulating film layer 2 is formed on a substrate, for example, a glass substrate 1, and then, as shown in FIG. 5 (b), on the base insulating film layer 2, Although the copper seed layer 4 is mainly composed of copper, a copper alloy seed layer 12 containing at least one metal of Mg, Ta, Ti, Ta, Mo, Mn, Al, W, and Zr is formed. At the interface between the copper alloy seed layer 12 and the base insulating layer 2, an oxide layer of an additive metal having at least a barrier property, such as MgO, TiO 2 , Ta 2 O 5, or the like by heat treatment, for example, about 400 ° C. It is desirable to form a layer to improve the adhesion between the base insulating layer 2 and the copper alloy seed layer 12.

このようにして形成された銅合金シード層12上には、図1〜図3に示す実施形態と同様のプロセスを用いて、銅配線層7を形成することができる。即ち、図5(c)に示すように、銅合金シード層12上に、フォトレジスト層5が設けられ、次いで、図5(d)に示すように、このフォトレジスト層5は配線パターン状に加工される。   On the copper alloy seed layer 12 thus formed, the copper wiring layer 7 can be formed using a process similar to that of the embodiment shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 5C, a photoresist layer 5 is provided on the copper alloy seed layer 12, and then, as shown in FIG. 5D, the photoresist layer 5 is formed into a wiring pattern. Processed.

次に、配線パターン状に形成されたフォトレジストパターン5aをマスクとして、開口部6を通して露出する銅合金シード層12をエッチングし、図6(a)に示すように下地絶縁膜2上に上記配線パターン状の銅合金シード層12aを形成し、図6(b)に示すようにフォトレジストパターン5aをエッチングにより除去する。   Next, the copper alloy seed layer 12 exposed through the opening 6 is etched using the photoresist pattern 5a formed in the wiring pattern as a mask, and the wiring is formed on the base insulating film 2 as shown in FIG. A patterned copper alloy seed layer 12a is formed, and the photoresist pattern 5a is removed by etching as shown in FIG. 6B.

その後、図6(c)に示すように、上記配線パターン状の銅合金シード層パターン12a上に銅配線層7を無電解めっき法で形成する。即ち、銅合金シード層パターン12a上には銅配線層7を構成する無電解めっき膜が成膜される。この無電解めっき膜の膜厚は、例えば400nmである。   Thereafter, as shown in FIG. 6C, the copper wiring layer 7 is formed on the copper alloy seed layer pattern 12a having the above wiring pattern by an electroless plating method. That is, an electroless plating film constituting the copper wiring layer 7 is formed on the copper alloy seed layer pattern 12a. The thickness of this electroless plating film is, for example, 400 nm.

更に、図6(d)に示すように、各銅配線層7の上および間に、銅配線層7からの銅の拡散に対してバリア性を有する材料からなる層間絶縁層8を形成する。このようにして銅配線層7が形成される。   Further, as shown in FIG. 6 (d), an interlayer insulating layer 8 made of a material having a barrier property against copper diffusion from the copper wiring layer 7 is formed on and between the copper wiring layers 7. In this way, the copper wiring layer 7 is formed.

銅配線素7からの銅の拡散を抑制する手段としては、層間絶縁層8の1層のみに限らず2層を設けてもよい。2層による拡散抑制に関する実施形態は、上述した図4に示す通りである。即ち、図4(a)に示されているように銅配線層7が形成された後、銅配線層7の側面を含む露出している表面を、図4(b)に示すように銅の拡散を抑制する材料層を成膜することにより被覆して1層目を形成する。銅の拡散を抑制する材料層は、例えばキャッピングメタル層9である。キャッピングメタル層9は、例えばコバルトやニッケルを主成分とするCoB、CoWB、NiB、NiWB等を無電解めっき法により形成する。このようにして形成された1層目のキャッピングメタル層9上に図4(c)に示すように、2層目の層間絶縁層8を形成して2層構造の銅の拡散防止層を形成する。   The means for suppressing the diffusion of copper from the copper wiring element 7 is not limited to one layer of the interlayer insulating layer 8, and two layers may be provided. An embodiment relating to diffusion suppression by two layers is as shown in FIG. 4 described above. That is, after the copper wiring layer 7 is formed as shown in FIG. 4A, the exposed surface including the side surface of the copper wiring layer 7 is made of copper as shown in FIG. A first layer is formed by coating a material layer that suppresses diffusion. The material layer that suppresses copper diffusion is, for example, the capping metal layer 9. The capping metal layer 9 is made of, for example, CoB, CoWB, NiB, NiWB or the like mainly containing cobalt or nickel by an electroless plating method. On the first capping metal layer 9 thus formed, as shown in FIG. 4C, a second interlayer insulating layer 8 is formed to form a two-layer copper diffusion prevention layer. To do.

キャッピングメタル層9上に2層目のSiN、SiC、BCB等の層間絶縁層8を形成してもよい。   A second interlayer insulating layer 8 such as SiN, SiC, or BCB may be formed on the capping metal layer 9.

このようにして形成された銅配線層7は、半導体集積回路、LCDだけではなく、有機LED、例えばアクティブマトリックス型有機LEDの基板上に形成される信号線、電源線、走査線及びTFT内の電極、及び周辺配線や同一基板上に形成された周辺駆動回路内の配線等に適用できることは、説明するまでもないことである。上記実施形態の配線の形成方法によれば、選択的に銅を主成分とする金属配線を形成でき、更に周辺駆動回路の配線に要求されるような微細配線パターンの形成が可能となる。   The copper wiring layer 7 thus formed is not only a semiconductor integrated circuit and an LCD, but also a signal line, a power line, a scanning line and a TFT formed on a substrate of an organic LED, for example, an active matrix organic LED. Needless to say, the present invention can be applied to electrodes, peripheral wiring, and wiring in a peripheral driving circuit formed on the same substrate. According to the wiring formation method of the above embodiment, a metal wiring mainly composed of copper can be selectively formed, and a fine wiring pattern required for the wiring of the peripheral drive circuit can be formed.

上記実施形態の銅配線層の形成方法は、基板上に予め定められたパターン状に銅シード層を形成する工程と、前記銅シード層上に銅配線層を無電解めっき法で形成する工程とを具備してなる。この方法によれば、銅配線層を無電解めっき法で形成するので、めっき用電極が不要となるため、めっき範囲が広範囲になっても前記銅シード層上に銅めっき層を形成することができると共に、後工程で銅配線間の分離を行う必要がない。前記銅シード層上にのみ銅めっき層を形成するので、不要な領域に銅膜を形成することがなくなり、銅の利用効率が向上する。広範囲にわたって全導電性領域に銅配線層を形成することができる。   The method for forming a copper wiring layer according to the embodiment includes a step of forming a copper seed layer in a predetermined pattern on a substrate, and a step of forming a copper wiring layer on the copper seed layer by an electroless plating method. It comprises. According to this method, since the copper wiring layer is formed by an electroless plating method, an electrode for plating is not required, and therefore a copper plating layer can be formed on the copper seed layer even when the plating range is wide. In addition, it is not necessary to separate the copper wirings in a later process. Since the copper plating layer is formed only on the copper seed layer, a copper film is not formed in an unnecessary region, and the utilization efficiency of copper is improved. A copper wiring layer can be formed in the entire conductive region over a wide range.

さらに、前記パターン状に銅シード層を形成する工程は、基板上に銅シード層を形成する工程と、前記銅シード層を予め定められた配線パターン状に除去して形成する工程とにある。この方法によれば、溝内にめっき膜を形成する場合と比べて、銅シード層をパターニングした後に銅配線層を無電解めっきするので、パターン幅による膜厚のばらつきが少なく、断切れなどの発生も少ない。更に、配線端面形状も垂直でなく、配線断面形状としては蒲鉾型となるため、上層の層間絶縁層のカバレッジ性もよく、上層配線層とのリーク電流の発生も少ない。   Furthermore, the step of forming the copper seed layer in the pattern includes a step of forming a copper seed layer on the substrate and a step of forming the copper seed layer by removing it in a predetermined wiring pattern. According to this method, since the copper wiring layer is electrolessly plated after patterning the copper seed layer as compared with the case where the plating film is formed in the groove, the variation in the film thickness due to the pattern width is small, and disconnection is caused. There is little outbreak. Furthermore, the wiring end face shape is not vertical, and the wiring cross-sectional shape is vertical, so that the coverage property of the upper interlayer insulating layer is good, and the occurrence of leakage current with the upper wiring layer is small.

次に、本発明を半導体装置の製造方法に適用した実施形態について、図7〜図10を参照して、説明する。図1〜図6と同一部分には同一符号を附与し、その詳細な説明は、重複するので省略する。この実施形態は、絶縁基板上にTFT(薄膜トランジスタ)及び配線を有する半導体装置を製造する方法に係るものである。   Next, an embodiment in which the present invention is applied to a method for manufacturing a semiconductor device will be described with reference to FIGS. The same reference numerals are given to the same parts as those in FIGS. This embodiment relates to a method of manufacturing a semiconductor device having TFTs (thin film transistors) and wirings on an insulating substrate.

先ず、図7に示すフローチャートを参照して、図8に示す結晶化用基板18の製造工程Sを説明する。基板例えば石英または無アルカリガラス等からなるガラス基板21を搬送してプラズマCVD装置チャンバ内の予め定められた位置に位置決めして設置する(工程−1)。次に、ガラス基板21上に、下地絶縁層22例えば窒化シリコン層がプラズマCVD法により気相成長される(工程−2)。次いで、窒化シリコン膜22上に、結晶化対象の非晶質シリコン層もしくは多結晶シリコン層からなる非単結晶半導体層例えば非晶質シリコン層23が30nm〜300nm、例えば約200nmの膜厚にプラズマCVD法により気相成長される(工程−3)。その後、非晶質シリコン層23上に、大粒径結晶化領域を形成するために、入射光に対して透過性および蓄熱作用を有するキャップ層、例えば酸化シリコン層24がプラズマCVDにより10nm〜1000nm、例えば260nmの膜厚に成膜される。キャップ層24は絶縁層からなり、蓄熱作用を有し、レーザ光を照射して結晶化する際、非単結晶半導体層の降温速度を緩和するための膜である。このようにして結晶化用基板18を製造する(工程−4)。   First, the manufacturing process S of the crystallization substrate 18 shown in FIG. 8 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. A glass substrate 21 made of a substrate such as quartz or non-alkali glass is transported and positioned at a predetermined position in the plasma CVD apparatus chamber (step-1). Next, a base insulating layer 22 such as a silicon nitride layer is vapor-phase grown on the glass substrate 21 by a plasma CVD method (step-2). Next, on the silicon nitride film 22, a non-single crystal semiconductor layer made of an amorphous silicon layer or a polycrystalline silicon layer to be crystallized, for example, an amorphous silicon layer 23 is plasma to a thickness of 30 nm to 300 nm, for example, about 200 nm. Vapor phase growth is performed by CVD (step-3). Thereafter, in order to form a large grain size crystallized region on the amorphous silicon layer 23, a cap layer having transparency and a heat storage function with respect to incident light, for example, a silicon oxide layer 24 is formed by plasma CVD to have a thickness of 10 nm to 1000 nm. For example, the film is formed to a thickness of 260 nm. The cap layer 24 is made of an insulating layer, has a heat storage function, and is a film for relaxing the temperature drop rate of the non-single-crystal semiconductor layer when crystallizing by irradiation with laser light. In this way, the crystallization substrate 18 is manufactured (step-4).

次に、結晶化工程Tを実行する。先ず、製造された被結晶化基板18は、結晶化装置26の基板試料台19の予め定められた位置に位置合わせして設置される。結晶化装置26に搬送された被結晶化基板18の予め定められた結晶化位置に逆ピークパターン状の光強度分布を有するエキシマレーザ光束をキャップ層である酸化シリコン層24を透過して非晶質シリコン層23に照射し(工程−5)、この照射領域に大粒径の結晶化領域を形成する(工程−6)。このような照射工程における照射領域は、非晶質シリコン層23を移動させながら順次予め定められた位置に移動されて、結晶化工程が行われる。   Next, the crystallization step T is performed. First, the manufactured substrate 18 to be crystallized is placed at a predetermined position on the substrate sample stage 19 of the crystallization apparatus 26. An excimer laser beam having a light intensity distribution with a reverse peak pattern is transmitted through the silicon oxide layer 24 serving as a cap layer at a predetermined crystallization position of the substrate 18 to be crystallized conveyed to the crystallization apparatus 26 to be amorphous. The porous silicon layer 23 is irradiated (step-5), and a crystallized region having a large grain size is formed in the irradiated region (step-6). The irradiation region in such an irradiation process is sequentially moved to a predetermined position while moving the amorphous silicon layer 23, and the crystallization process is performed.

上記エキシマレーザ光は、例えば、エネルギー密度が500mJ/cm2のKrFエキシマレーザである。結晶化するための位置情報は、予め結晶化装置26のコンピュータに記憶されている。このコンピュータは、指令により自動的に非結晶化基板18内の結晶化位置に位置決めして結晶化のためのレーザ光を照射し、その照射位置を順次移動させ、順次結晶化を行い、結晶化工程Tを終了する。 The excimer laser light is, for example, a KrF excimer laser having an energy density of 500 mJ / cm 2 . Position information for crystallization is stored in advance in the computer of the crystallization apparatus 26. This computer is automatically positioned at a crystallization position in the non-crystallized substrate 18 according to a command, irradiates laser light for crystallization, sequentially moves the irradiation position, sequentially performs crystallization, and crystallizes. Step T ends.

即ち、結晶化工程Tは、位相変調エキシマレーザ結晶化法を用いて、キャップ層24の表面に逆ピーク状の光強度分布Rを有するエキシマパルスレーザ光を照射する。パルスレーザ光によるレーザ照射によって、非晶質シリコン層23の照射された領域は高温となり、溶融する。このときの高温は、下地絶縁層22及びキャップ層24を加熱し、下地絶縁層22およびキャップ層24に蓄熱される。上記溶融領域は、パルスレーザ光の遮断期間に降温し、凝固位置が上記蓄熱により横方向(水平方向)にゆっくり移動して、結晶成長し、大粒径の結晶化領域が形成される。   That is, in the crystallization step T, the surface of the cap layer 24 is irradiated with excimer pulse laser light having a reverse peak light intensity distribution R using a phase modulation excimer laser crystallization method. By the laser irradiation with the pulse laser beam, the irradiated region of the amorphous silicon layer 23 becomes high temperature and melts. The high temperature at this time heats the base insulating layer 22 and the cap layer 24 and accumulates heat in the base insulating layer 22 and the cap layer 24. The melted region is cooled during the pulsed laser beam blocking period, and the solidification position slowly moves in the lateral direction (horizontal direction) due to the heat accumulation, so that the crystal grows to form a large grain size crystallized region.

その結果、非晶質シリコン層23の一部又は全域が結晶化され、結晶性シリコン層に変換される。逆ピーク状の高強度分布Rを有するパルスレーザ光の照射は1回でもよいが、同一箇所又は一部の領域が重なるように複数回行ってもよく、また、パルスレーザ光の照射とフラッシュランプ光の照射を組合せてもよい。このようにして結晶化された非晶質シリコン層23を、本明細書では、結晶性シリコン層と定義する。   As a result, part or the entire region of the amorphous silicon layer 23 is crystallized and converted into a crystalline silicon layer. Irradiation with pulsed laser light having a reverse peak-like high intensity distribution R may be performed once, but may be performed several times so that the same part or a part of the region overlap, and irradiation with pulsed laser light and a flash lamp Light irradiation may be combined. In this specification, the amorphous silicon layer 23 crystallized in this way is defined as a crystalline silicon layer.

次に、結晶化工程Tを終了した半導体薄膜にTFTなどの半導体装置を形成する工程Uを説明する。結晶化工程Tが終了した上記被結晶化基板18の表面には、キャップ層24である酸化シリコン層(SiO)が成膜されている。 Next, a process U for forming a semiconductor device such as a TFT on the semiconductor thin film after the crystallization process T will be described. A silicon oxide layer (SiO 2 ) that is the cap layer 24 is formed on the surface of the substrate 18 to be crystallized after the crystallization step T has been completed.

この実施形態では、前工程において大粒径結晶化領域にTFTを形成するために設けたキャップ層24をエッチングにより除去する(工程−7)。キャップ層24が除去された非結晶化基板18の表面には、結晶化工程Tが終了した結晶性シリコン層が露出する。   In this embodiment, the cap layer 24 provided for forming the TFT in the large grain crystallized region in the previous step is removed by etching (step-7). The crystalline silicon layer after the crystallization step T is exposed on the surface of the non-crystallized substrate 18 from which the cap layer 24 has been removed.

次いで、結晶化工程Tが終了したガラス基板21への半導体装置、例えばTFT(薄膜トランジスタ)の形成を行う。先ず、上記ガラス基板21をプラズマCVD反応室内に搬送し、搬送されたガラス基板21の露出した結晶性シリコン層27の表面上に、図7に示されているように、ゲート絶縁層30を形成するための酸化シリコン膜を成膜する(工程−8)。ゲート絶縁層30は、例えば厚さ30nmのシリコン酸化膜である。   Next, a semiconductor device, for example, a TFT (thin film transistor) is formed on the glass substrate 21 after the crystallization step T is completed. First, the glass substrate 21 is transferred into a plasma CVD reaction chamber, and a gate insulating layer 30 is formed on the exposed surface of the crystalline silicon layer 27 of the transferred glass substrate 21 as shown in FIG. A silicon oxide film is formed for this purpose (step-8). The gate insulating layer 30 is a silicon oxide film having a thickness of 30 nm, for example.

その後、ゲート絶縁層30の予め定められた配線パターン位置に、MoWからなるゲート電極31を形成する(工程−9)。   Thereafter, a gate electrode 31 made of MoW is formed at a predetermined wiring pattern position of the gate insulating layer 30 (step-9).

形成されたゲート電極31をマスクとして用いて、不純物イオンを結晶化領域に高濃度にイオン注入する。不純物イオンは、Nチャネルトランジスタの場合には、例えばリンを、Pチャネルトランジスタの場合には例えばホウ素をイオン注入する。その後、窒素雰囲気中でアニール処理(例えば、550℃で1時間)を行い、不純物を活性化して結晶化領域にソース領域S、ドレイン領域Dが形成される。この結果、形成されたソース領域Sおよびドレイン領域D間には、キャリアが移動するチャネル領域Cが形成されている(工程−10)。   Impurity ions are ion-implanted at a high concentration in the crystallization region using the formed gate electrode 31 as a mask. Impurity ions are ion-implanted, for example, for phosphorus in the case of an N-channel transistor, and boron, for example, for a P-channel transistor. Thereafter, annealing is performed in a nitrogen atmosphere (for example, at 550 ° C. for 1 hour) to activate the impurities and form the source region S and the drain region D in the crystallization region. As a result, a channel region C in which carriers move is formed between the formed source region S and drain region D (step -10).

次に、ゲート絶縁層30及びゲート電極31上に、それぞれSiOとSiN又はBCBの積層構造からなる層間絶縁層32を形成する。この層間絶縁層32に、ソース電極33、ドレイン電極34、及びこれら電極33、34に接続される配線35、36を形成するためのコンタクトホールを夫々形成する(工程−11)。 Next, an interlayer insulating layer 32 having a laminated structure of SiO 2 and SiN or BCB is formed on the gate insulating layer 30 and the gate electrode 31, respectively. Contact holes for forming the source electrode 33, the drain electrode 34, and the wirings 35 and 36 connected to the electrodes 33 and 34 are formed in the interlayer insulating layer 32 (step 11).

次に、形成されたコンタクトホールに、ソース電極33及びドレイン電極34を構成する、図1〜図3を参照して説明した、下地バリア層3、銅シード層4及び銅配線層7の積層構造を成膜する。さらに、層間絶縁層32上にもフォトリソグラフィ技術を用いて予め定められた所定のパターンの下地バリア層3、銅シード層4及び銅配線層7からなる配線35,36を形成して、薄膜トランジスタ(TFT)39、及びこの薄膜トランジスタ(TFT)39を備える半導体装置40を製造する(工程−12)。   Next, the stacked structure of the base barrier layer 3, the copper seed layer 4, and the copper wiring layer 7 that constitutes the source electrode 33 and the drain electrode 34 in the formed contact hole, as described with reference to FIGS. 1 to 3. Is deposited. Further, wirings 35 and 36 including a base barrier layer 3, a copper seed layer 4 and a copper wiring layer 7 having a predetermined pattern are formed on the interlayer insulating layer 32 using a photolithography technique, and a thin film transistor ( TFT) 39 and a semiconductor device 40 including the thin film transistor (TFT) 39 are manufactured (Step-12).

次に、TFT39の上に、パシベーション層41として例えばSiNもしくはSiNとBCBの積層体等を形成する。次いで、パシベーション層41の電極パッド等の予め定められた所望の位置にコンタクトホールを形成する(工程−13)。この電極パッドも図1A〜1Jで説明した下地バリア層3、銅シード層4及び銅配線層7の積層構造により形成することができる。   Next, on the TFT 39, for example, SiN or a stacked body of SiN and BCB is formed as the passivation layer 41. Next, a contact hole is formed at a predetermined desired position such as an electrode pad of the passivation layer 41 (step -13). This electrode pad can also be formed by the laminated structure of the base barrier layer 3, the copper seed layer 4, and the copper wiring layer 7 described with reference to FIGS.

上記実施形態では、ゲート電極としてMoW層を用いた例について説明したが、図1〜図3や図4〜図6で説明した下地バリア層3、銅シード層4及び銅配線層7の積層構造により形成することができる。配線パターンは、電極、パッド、配線などの形である。   In the above embodiment, the example using the MoW layer as the gate electrode has been described. However, the laminated structure of the base barrier layer 3, the copper seed layer 4, and the copper wiring layer 7 described with reference to FIGS. Can be formed. The wiring pattern is in the form of an electrode, a pad, a wiring or the like.

次に、上記実施形態で説明した結晶化工程Tの結晶化装置26について、図8および図9を参照して具体的に説明する。結晶化装置26は、照明系51と、この照明系51の光軸上に設けられた位相変調素子52と、この位相変調素子52の光軸上に設けられた結晶光学系53と、この結像光学系53の光軸上に設けられる被結晶化基板18を支持する基板試料台19とからなる。   Next, the crystallization apparatus 26 in the crystallization step T described in the above embodiment will be specifically described with reference to FIGS. The crystallization apparatus 26 includes an illumination system 51, a phase modulation element 52 provided on the optical axis of the illumination system 51, a crystal optical system 53 provided on the optical axis of the phase modulation element 52, and this connection. It comprises a substrate sample stage 19 that supports the crystallized substrate 18 provided on the optical axis of the image optical system 53.

照明系51は、図9に示す光学系であり、例えば光源56とホモジナイザ57とからなる。光源56は、308nmの波長を有する光を供給するXeClエキシマレーザ光源を備えている。なお、光源56としては、248nmの波長を有するパルス光を出射するKrFエキシマレーザ光源や波長193nmのパルス光を出射するArFレーザなどのエキシマレーザを用いてもよい。更に、光源56は、YAGレーザ光源でもよい。光源56は、非単結晶半導体膜、例えば非晶質シリコン層23を溶融するエネルギーを出力する他の適当な光源を用いることもできる。この光源56から出射されたレーザ光の光軸上には、ホモジナイザ57が設けられている。   The illumination system 51 is an optical system shown in FIG. 9 and includes, for example, a light source 56 and a homogenizer 57. The light source 56 includes a XeCl excimer laser light source that supplies light having a wavelength of 308 nm. The light source 56 may be an excimer laser such as a KrF excimer laser light source that emits pulsed light having a wavelength of 248 nm or an ArF laser that emits pulsed light having a wavelength of 193 nm. Further, the light source 56 may be a YAG laser light source. As the light source 56, another appropriate light source that outputs energy for melting the non-single-crystal semiconductor film, for example, the amorphous silicon layer 23 can be used. A homogenizer 57 is provided on the optical axis of the laser light emitted from the light source 56.

このホモジナイザ57は、光源56からのレーザ光の光軸上に、例えばビームエキスパンダ58と、第1フライアイレンズ59と、第1コンデンサー光学系60と、第2フライアイレンズ61と、第2コンデンサー光学系62とが順次設けられたものである。ホモジナイザ57は、光源56から出射されたレーザ光を光束の断面内において光強度および位相変調素子52への入射角を均一化処理するものである。   The homogenizer 57 includes, for example, a beam expander 58, a first fly-eye lens 59, a first condenser optical system 60, a second fly-eye lens 61, and a second fly on the optical axis of the laser light from the light source 56. A condenser optical system 62 is sequentially provided. The homogenizer 57 equalizes the intensity of the laser beam emitted from the light source 56 and the incident angle to the phase modulation element 52 within the cross section of the light beam.

即ち、照明系51において、光源56から入射されたレーザ光は、ビームエキスパンダ58にて拡大された後、第1フライアイレンズ59に入射する。この第1フライアイレンズ59の後側焦点面には複数の光源が形成され、これらの複数の光源からの光束は第1コンデンサー光学系60を介して、第2フライアイレンズ61の入射面を重畳的に照明する。その結果、第2フライアイレンズ61の後側焦点面には、第1フライアイレンズ59の後側焦点面よりも多くの多数の光源が形成される。第2フライアイレンズ61の後側焦点面に形成された多数の光源からの光束は、第2コンデンサー光学系62を介して、位相変調素子52に入射し、重畳的に照明する。   That is, in the illumination system 51, the laser light incident from the light source 56 is magnified by the beam expander 58 and then enters the first fly-eye lens 59. A plurality of light sources are formed on the rear focal plane of the first fly-eye lens 59, and light beams from these plurality of light sources pass through the incident surface of the second fly-eye lens 61 via the first condenser optical system 60. Illuminate in a superimposed manner. As a result, more light sources are formed on the rear focal plane of the second fly-eye lens 61 than on the rear focal plane of the first fly-eye lens 59. Light beams from a large number of light sources formed on the rear focal plane of the second fly-eye lens 61 are incident on the phase modulation element 52 via the second condenser optical system 62 and are illuminated in a superimposed manner.

この結果、ホモジナイザ57の第1フライアイレンズ59および第1コンデンサー光学系60は、第1ホモジナイザを構成し、位相変調素子52に入射するレーザ光の入射角度に関する均一化処理を行う。また、第2フライアイレンズ61および第2コンデンサー光学系62は、第2ホモジナイザを構成し、この第2ホモジナイザにより第1ホモジナイザからの入射角度が均一化されたレーザ光について位相変調素子52上での面内各位置での光強度に関する均一化処理を行う。こうして、照明系57は、ほぼ均一な光強度分布を有するレーザ光を形成し、このレーザ光が位相変調素子52に入射する。   As a result, the first fly-eye lens 59 and the first condenser optical system 60 of the homogenizer 57 constitute a first homogenizer, and perform a uniformization process on the incident angle of the laser light incident on the phase modulation element 52. Further, the second fly-eye lens 61 and the second condenser optical system 62 constitute a second homogenizer, and the laser beam whose incident angle from the first homogenizer is made uniform by the second homogenizer on the phase modulation element 52. The light intensity is uniformized at each position in the plane. Thus, the illumination system 57 forms laser light having a substantially uniform light intensity distribution, and this laser light enters the phase modulation element 52.

位相変調素子52、例えば位相シフタは、ホモジナイザ57からの出射光を位相変調して逆ピーク状の光強度最小分布のレーザビームを出射する光学素子である。逆ピーク状の光強度最小分布は、横軸が場所(被照射面での位置)であり、縦軸は光強度(エネルギー)である。逆ピーク状の光強度最小分布を得る光学系には、透明基板、例えば石英ガラスに形成された凹凸パターンがラインアンドスペースパターンと面積変調パターンとがある。   The phase modulation element 52, for example, a phase shifter, is an optical element that phase-modulates the light emitted from the homogenizer 57 and emits a laser beam with a reverse peak-shaped minimum light intensity distribution. In the inverse peak-shaped light intensity minimum distribution, the horizontal axis is the place (position on the irradiated surface), and the vertical axis is the light intensity (energy). An optical system for obtaining a reverse peak light intensity minimum distribution includes a concavo-convex pattern formed on a transparent substrate, for example, quartz glass, and a line and space pattern and an area modulation pattern.

位相シフタは、透明体、例えば石英基材に段差(凹凸)をつけ、段差の境界でレーザ光の回折と干渉を起こさせ、レーザ光強度に周期的な空間分布を付与するものである。位相シフタは、例えば段差部x=0を境界として左右で180度の位相差を付けた場合である。一般にレーザ光の波長をλとすると、屈折率nの透明媒質を透明基材上に形成して180度の位相差を付けるには、透明媒質の膜厚tは、t=λ/2(n−1)で与えられる。石英基材の屈折率を1.46とすると、XeClエキシマレーザ光の波長が308nmであるから、180度の位相差を付けるためには、334.8nmの段差をフォトエッチング等の方法で形成する。   The phase shifter adds a step (unevenness) to a transparent body, for example, a quartz substrate, causes diffraction and interference of laser light at the boundary of the step, and imparts a periodic spatial distribution to the laser light intensity. The phase shifter is, for example, a case where a phase difference of 180 degrees is added on the left and right with the stepped portion x = 0 as a boundary. In general, when the wavelength of the laser beam is λ, a transparent medium having a refractive index n is formed on a transparent substrate to give a phase difference of 180 degrees. The film thickness t of the transparent medium is t = λ / 2 (n -1). If the refractive index of the quartz substrate is 1.46, the wavelength of the XeCl excimer laser light is 308 nm. Therefore, in order to add a phase difference of 180 degrees, a step of 334.8 nm is formed by a method such as photoetching. .

また、SiNx膜を透明媒質としてPECVD、LPCVD等で成膜する場合は、SiNx膜の屈折率を2.0とすると、SiNx膜を石英基材上に154nm成膜し、フォトエッチングして段差を付ければ良い。例えば、180度の位相差をつけた位相シフタを通過したレーザ光の強度は、周期的強弱(ラインアンドスペース)のパターンを示す。 In addition, when the SiN x film is formed as a transparent medium by PECVD, LPCVD, etc., if the refractive index of the SiN x film is 2.0, the SiN x film is formed on the quartz substrate at 154 nm and photoetched. Just add a step. For example, the intensity of laser light that has passed through a phase shifter with a phase difference of 180 degrees shows a pattern of periodic strength (line and space).

この実施形態では、段差そのものを繰り返し周期的に形成したマスクが周期的位相シフタである。位相シフトパターンの幅とパターン間距離はともに例えば3μmである。位相差は必ずしも180度である必要はなく、レーザ光に強弱を実現できる位相差であればよい。   In this embodiment, the mask in which the steps themselves are formed periodically is a periodic phase shifter. Both the width of the phase shift pattern and the distance between patterns are, for example, 3 μm. The phase difference does not necessarily need to be 180 degrees, and may be a phase difference that can realize the strength and weakness of the laser beam.

位相変調素子52で位相変調されたレーザ光は、結像光学系53を介して、被結晶化基板18に入射される。ここで、結像光学系53は、位相変調素子52のパターン面と被結晶化基板18とを光学的に共役に配置している。換言すれば、被結晶化基板18は、位相変調素子52のパターン面と光学的に共役な面(結像光学系53の像面)に設定されるように基板試料台19の高さ位置が補正される。結像光学系53は、正レンズ群65と正レンズ群66との間に開口絞り67を備えている。結像光学系53は、位相変調素子52の像を等倍又は縮小例えば1/5に縮小して被結晶化基板18に結像させる光学レンズである。   The laser light phase-modulated by the phase modulation element 52 is incident on the crystallized substrate 18 via the imaging optical system 53. Here, the imaging optical system 53 optically conjugates the pattern surface of the phase modulation element 52 and the crystallized substrate 18. In other words, the height position of the substrate sample stage 19 is set so that the crystallized substrate 18 is set to a surface optically conjugate with the pattern surface of the phase modulation element 52 (image surface of the imaging optical system 53). It is corrected. The imaging optical system 53 includes an aperture stop 67 between the positive lens group 65 and the positive lens group 66. The imaging optical system 53 is an optical lens that forms an image on the crystallized substrate 18 by reducing the image of the phase modulation element 52 at the same magnification or reduction, for example, 1/5.

開口絞り67は、開口部(光透過部)の大きさの異なる複数の開口絞りを有する。これらの複数の開口絞り67は、光路に対して交換可能に構成されていてもよい。あるいは、開口絞り67は、開口部の大きさを連続的に変化させることのできる虹彩絞りを有していてもよい。いずれにしても、開口絞り67の開口部の大きさ(ひいては結像光学系4の像側開口数NA)は、後述するように、被結晶化基板18の半導体膜上において所要の光強度分布を発生させるように設定されている。なお、結像光学系53は、屈折型の光学系であってもよいし、反射型の光学系であってもよいし、屈折反射型の光学系であってもよい。   The aperture stop 67 has a plurality of aperture stops having different sizes of openings (light transmission portions). The plurality of aperture stops 67 may be configured to be replaceable with respect to the optical path. Alternatively, the aperture stop 67 may have an iris diaphragm that can continuously change the size of the opening. In any case, the size of the aperture of the aperture stop 67 (and consequently the image-side numerical aperture NA of the imaging optical system 4) is a required light intensity distribution on the semiconductor film of the crystallized substrate 18, as will be described later. Is set to generate. The imaging optical system 53 may be a refractive optical system, a reflective optical system, or a refractive / reflective optical system.

また、被結晶化基板18は、図8に示すように、たとえば液晶ディスプレイ用板ガラス21の上に化学気相成長法(CVD)又はスパッタリング法により下地絶縁層22として酸化シリコン層、被結晶化対象層として非晶質シリコン層23およびキャップ層24として酸化シリコン層が順次形成されたものである。   In addition, as shown in FIG. 8, the crystallized substrate 18 is a silicon oxide layer, an object to be crystallized, as a base insulating layer 22 on a plate glass 21 for liquid crystal display, for example, by chemical vapor deposition (CVD) or sputtering. An amorphous silicon layer 23 is formed as a layer, and a silicon oxide layer is sequentially formed as a cap layer 24.

非晶質シリコン層23は、結晶化処理される膜であり、膜厚例えば30〜250nmに選択される。キャップ層24は、結晶化工程時に非晶質シリコン層23が溶融したとき発生する熱を蓄熱し、この蓄熱作用が大粒径の結晶化領域の形成に寄与する。このキャップ層24は、絶縁膜例えば酸化シリコン膜(SiO2)であり、膜厚が100nm〜400nm例えば300nmである。 The amorphous silicon layer 23 is a film to be crystallized, and is selected to have a thickness of, for example, 30 to 250 nm. The cap layer 24 stores heat generated when the amorphous silicon layer 23 is melted during the crystallization process, and this heat storage action contributes to the formation of a crystallized region having a large particle size. The cap layer 24 is an insulating film such as a silicon oxide film (SiO 2 ) and has a thickness of 100 nm to 400 nm, for example, 300 nm.

被結晶化基板18は、結晶化装置26の基板試料台19上に自動的に搬送され、予め定められた所定の位置に位置決めされて載置され、真空チャックや静電チャックなどにより保持される。   The substrate 18 to be crystallized is automatically transferred onto the substrate sample stage 19 of the crystallization apparatus 26, positioned and placed at a predetermined position, and held by a vacuum chuck, an electrostatic chuck or the like. .

次に、結晶化プロセスを、図8および図9を参照して説明する。レーザ光源56から出射されたパルスレーザ光は、ホモジナイザ57に入射してレーザ光のビーム径内で光強度の均一化および位相変調素子52への入射角の均一化が行なわれる。即ち、ホモジナイザ57は、光源56から入射したレーザビームを水平方向に広げ線状(例えば、線長さ200mm)のレーザビームにし、さらに光強度分布を均一にする。たとえば、複数のX方向シリンドリカルレンズをY方向に並べて、Y方向に並んだ複数の光束を形成し、他のX方向シリンドリカルレンズで各光束を再分布させ、同様に複数のY方向シリンドリカルレンズをX方向に並べて、X方向に並んだ複数の光束を形成し、他のY方向シリンドリカルレンズで各光束を再分布させる。   Next, the crystallization process will be described with reference to FIGS. The pulsed laser light emitted from the laser light source 56 enters the homogenizer 57, and the light intensity is made uniform and the incident angle to the phase modulation element 52 is made uniform within the beam diameter of the laser light. That is, the homogenizer 57 spreads the laser beam incident from the light source 56 in the horizontal direction to form a linear (for example, a line length of 200 mm) laser beam, and makes the light intensity distribution uniform. For example, a plurality of X direction cylindrical lenses are arranged in the Y direction to form a plurality of light beams arranged in the Y direction, each light beam is redistributed by another X direction cylindrical lens, and similarly, a plurality of Y direction cylindrical lenses are A plurality of light beams arranged in the direction and in the X direction are formed, and each light beam is redistributed by another Y-direction cylindrical lens.

レーザ光は波長308nmのXeClエキシマレーザ光で、1ショットのパルス継続時間は20〜200nsである。上記条件で位相変調素子52に、パルスレーザ光を照射すると、周期的に形成された位相変調素子52に入射したパルスレーザ光は、段差部で回折と干渉を起こす。この結果、位相変調素子52は、周期的に変化する逆ピークパターン状の強弱の光強度分布を生成する。   The laser beam is a XeCl excimer laser beam with a wavelength of 308 nm, and the pulse duration of one shot is 20 to 200 ns. When the phase modulation element 52 is irradiated with pulsed laser light under the above conditions, the pulsed laser light incident on the periodically formed phase modulation element 52 causes diffraction and interference at the stepped portion. As a result, the phase modulation element 52 generates a strong and weak light intensity distribution in a reverse peak pattern that changes periodically.

この逆ピークパターン状の強弱の光強度分布は、最小光強度から最大光強度で非晶質シリコン層23を溶融させる強度のレーザ光強度を出力する。位相変調素子52を通過したパルスレーザ光は、結像光学系53により被結晶化基板18に集束して非晶質シリコン層23に入射する。   The intensity distribution of the intensity in the reverse peak pattern outputs a laser beam intensity that melts the amorphous silicon layer 23 from the minimum light intensity to the maximum light intensity. The pulse laser beam that has passed through the phase modulation element 52 is focused on the crystallized substrate 18 by the imaging optical system 53 and is incident on the amorphous silicon layer 23.

即ち、入射したパルスレーザ光は、キャップ層24をほとんど透過し、非晶質シリコン層23に吸収される。この結果、非晶質シリコン層23の被照射領域は、加熱され、溶融される。この溶融したときの熱は、キャップ層24および下地絶縁層22の酸化シリコン膜に蓄熱される。   That is, the incident pulse laser beam is almost transmitted through the cap layer 24 and absorbed by the amorphous silicon layer 23. As a result, the irradiated region of the amorphous silicon layer 23 is heated and melted. The heat at the time of melting is stored in the silicon oxide film of the cap layer 24 and the base insulating layer 22.

パルスレーザ光の照射が遮断期間になると、被照射領域は、高速で降温しようとするが、表裏面に設けられているキャップ層24および下地絶縁層22の酸化シリコン膜に蓄熱されている熱により、降温速度が極めて緩やかとなる。このとき、被照射領域の降温は、位相変調素子52により生成された逆ピークパターンの光強度分布に応じて降温し、横方向に順次結晶成長する。   When the pulsed laser beam irradiation is in the cut-off period, the irradiated region tries to cool down at a high speed, but heat is stored in the cap layer 24 provided on the front and back surfaces and the silicon oxide film of the base insulating layer 22. The temperature drop rate becomes extremely gradual. At this time, the temperature of the irradiated region is lowered according to the light intensity distribution of the reverse peak pattern generated by the phase modulation element 52, and crystals are sequentially grown in the lateral direction.

換言すれば、被照射領域内溶融領域での凝固位置は、順次低温側から高温側に漸次移動する。即ち、結晶成長開始位置から結晶成長終了位置に向かって横方向に結晶成長する。このようにして1パルスレーザ光による結晶化工程が終了する。このようにして結晶成長された結晶化領域は、1又は複数個のTFTを形成するのに充分な大きさである。   In other words, the solidification position in the melted region in the irradiated region gradually moves from the low temperature side to the high temperature side. That is, the crystal grows laterally from the crystal growth start position toward the crystal growth end position. In this way, the crystallization process using one-pulse laser light is completed. The crystallized region thus crystal-grown is large enough to form one or a plurality of TFTs.

結晶化装置26は、予め記憶されたプログラムにより自動的に次の非晶質シリコン層23の結晶化領域にパルスレーザ光を照射して結晶化領域を形成する。次の結晶化位置への移動は、被結晶化基板18と光源56とを相対的に移動例えば基板試料台19を移動させて位置選択することができる。   The crystallization device 26 automatically irradiates the next crystallization region of the amorphous silicon layer 23 with pulsed laser light according to a program stored in advance to form a crystallization region. The movement to the next crystallization position can be performed by relatively moving the crystallized substrate 18 and the light source 56, for example, by moving the substrate sample stage 19.

被結晶化領域が選択され位置合わせが完了したとき、次のパルスレーザ光が出射される。このようなレーザ光のショットを繰り返することにより、被結晶化基板18の広い範囲の結晶化を行うことができる。このようにして結晶化工程を終了する。   When the region to be crystallized is selected and alignment is completed, the next pulse laser beam is emitted. By repeating such a shot of laser light, the crystallized substrate 18 can be crystallized over a wide range. In this way, the crystallization process is completed.

この実施形態は、半導体装置だけでなく、LCD、有機RL表示装置(OLED)例えば、アクティブマトリックス型有機OLEDの基板上に形成される信号線、電源線、走査線及びTFT内の電極、及び周辺配線や同一基板上に形成された周辺駆動回路内の配線等に容易に適用することもできる。上記の実施形態では、結晶性シリコン半導体層を有するトランジスタについて説明したが、もちろん多結晶シリコン半導体層を有するもの、半導体層の下にゲート電極を有するアモルファスシリコントランジスタの電極、及び周辺配線にも適用できることも容易である。下ゲート構造のアモルファスシリコントランジスタのゲート電極に適用する際には、その上に形成するゲート絶縁膜はバリア性を有する窒化シリコン層、酸化ハフニウム(HfO)等と、酸化シリコンとの積層構造にすることが望ましい。 In this embodiment, not only a semiconductor device but also an LCD, an organic RL display device (OLED), for example, a signal line, a power line, a scanning line and an electrode in a TFT formed on a substrate of an active matrix type organic OLED, and the periphery The present invention can also be easily applied to wiring, wiring in a peripheral drive circuit formed on the same substrate, and the like. In the above embodiment, a transistor having a crystalline silicon semiconductor layer has been described. Of course, the transistor also has a polycrystalline silicon semiconductor layer, an amorphous silicon transistor having a gate electrode under the semiconductor layer, and peripheral wiring. It is also easy to do. When applied to a gate electrode of an amorphous silicon transistor having a lower gate structure, a gate insulating film formed thereon has a laminated structure of a silicon nitride layer having a barrier property, hafnium oxide (HfO 2 ), and silicon oxide. It is desirable to do.

以上説明したように上記実施形態によれば、比抵抗が例えば2.5μΩcm以下の低抵抗銅配線を可能にすることができる。特に、薄膜トランジスタや薄膜トランジスタ回路などの半導体装置を構成することができる。さらに、所望する断面積の銅配線を形成することができる。さらに、大型基板であっても広範囲にわたって所望する全導電性領域に銅めっき層を形成することができる。   As described above, according to the embodiment, a low resistance copper wiring having a specific resistance of, for example, 2.5 μΩcm or less can be realized. In particular, a semiconductor device such as a thin film transistor or a thin film transistor circuit can be formed. Furthermore, a copper wiring having a desired cross-sectional area can be formed. Furthermore, even if it is a large sized board | substrate, a copper plating layer can be formed in the whole electroconductive area | region desired over a wide range.

本発明の一実施形態に係る銅配線層の形成方法の一例を工程順に説明する断面図である。It is sectional drawing explaining an example of the formation method of the copper wiring layer which concerns on one Embodiment of this invention to process order. 本発明の一実施形態に係る銅配線層の形成方法の一例を工程順に説明する断面図である。It is sectional drawing explaining an example of the formation method of the copper wiring layer which concerns on one Embodiment of this invention to process order. 本発明の一実施形態に係る銅配線層の形成方法の一工程を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining 1 process of the formation method of the copper wiring layer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る銅配線層の形成方法の他の例を工程順に説明する断面図である。It is sectional drawing explaining other examples of the formation method of the copper wiring layer which concerns on one Embodiment of this invention to process order. 本発明の一実施形態に係る銅配線層の形成方法の更に他の例を工程順に説明する断面図である。It is sectional drawing explaining further another example of the formation method of the copper wiring layer which concerns on one Embodiment of this invention to process order. 本発明の一実施形態に係る銅配線層の形成方法の更に他の例を工程順に説明する断面図である。It is sectional drawing explaining further another example of the formation method of the copper wiring layer which concerns on one Embodiment of this invention to process order. 本発明の他の実施形態に係る半導体装置の製造方法を工程順に説明する工程フロー図である。It is a process flow figure explaining the manufacturing method of the semiconductor device concerning other embodiments of the present invention in order of a process. 図7における結晶化工程を説明するための結晶化装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the crystallization apparatus for demonstrating the crystallization process in FIG. 図8における照明系の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the illumination system in FIG. 図7に示す方法により製造された半導体装置の構造を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure of the semiconductor device manufactured by the method shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,21・・・基板、2,22・・・下地絶縁層、3・・・下地バリア層、4,12・・・銅シード層、4a,12a・・・銅シード層パターン、5・・・フォトレジスト層、5a・・・フォトレジスト層パターン、6・・・フォトレジスト開口部、7・・・銅配線層、8・・・層間絶縁層、9・・・キャッピングメタル層、12・・・銅合金シード層、18・・・被結晶化基板、19・・・基板試料台、23・・・非晶質シリコン層、24・・・キャップ層、26・・結晶化装置、27・・・結晶性シリコン層、30・・・ゲート絶縁層、31・・・ゲート電極、,32・・・層間絶縁層、33・・・ソース電極、34・・・ドレイン電極、35,36・・・配線、39・・・薄膜トランジスタ(TFT)、40・・・半導体装置、51・・・照明系、52・・・位相変調素子、53・・・結晶光学系、56・・・光源、57・・・ホモジナイザ、58・・・ビームエキスパンダ、59・・・第1フライアイレンズ、60・・・第1コンデンサー光学系、61・・・第2フライアイレンズ、62・・・第2コンデンサー光学系。   1, 21 ... Substrate, 2, 22 ... Underlying insulating layer, 3 ... Underlying barrier layer, 4,12 ... Copper seed layer, 4a, 12a ... Copper seed layer pattern, 5 .... Photoresist layer, 5a ... Photoresist layer pattern, 6 ... Photoresist opening, 7 ... Copper wiring layer, 8 ... Interlayer insulating layer, 9 ... Capping metal layer, 12 ... -Copper alloy seed layer, 18 ... substrate to be crystallized, 19 ... substrate sample table, 23 ... amorphous silicon layer, 24 ... cap layer, 26 ... crystallizer, 27 ... Crystalline silicon layer, 30 ... gate insulating layer, 31 ... gate electrode, 32 ... interlayer insulating layer, 33 ... source electrode, 34 ... drain electrode, 35, 36 ... Wiring 39 ... Thin film transistor (TFT) 40 ... Semiconductor device 51 Illumination system 52: phase modulation element 53 ... crystal optical system 56 ... light source 57 ... homogenizer 58 ... beam expander 59 ... first fly eye lens 60 ... 1st condenser optical system, 61 ... 2nd fly eye lens, 62 ... 2nd condenser optical system.

Claims (10)

基板上に銅シード層のパターンを形成する工程、及び
前記銅シード層のパターン上に銅配線層を無電解めっき法で形成する工程
を具備することを特徴とする銅配線層の形成方法。
A method of forming a copper wiring layer, comprising: forming a copper seed layer pattern on a substrate; and forming a copper wiring layer on the copper seed layer pattern by an electroless plating method.
前記銅シード層のパターンを形成する工程は、基板上に銅シード層を形成すること、及び前記銅シード層を配線パターン状にエッチングすることを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein forming the copper seed layer pattern comprises forming a copper seed layer on a substrate and etching the copper seed layer into a wiring pattern. . 前記銅シード層のパターンを形成する工程は、前記銅シード層上にレジスト層、絶縁層、及び金属層の少なくとも一つの配線パターン状層を形成すること、及び前記配線パターン状層をマスクとして用いて前記銅シード層をエッチングすることを含むことを特徴とする請求項2に記載の方法。   The step of forming a pattern of the copper seed layer includes forming at least one wiring pattern layer of a resist layer, an insulating layer, and a metal layer on the copper seed layer, and using the wiring pattern layer as a mask. The method of claim 2 including etching the copper seed layer. 前記銅シード層は、主に(111)に配向していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the copper seed layer is mainly oriented in (111). 前記銅配線層は、電極、パッド、及び配線からなる群から選ばれた1種の形状を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the copper wiring layer has one shape selected from the group consisting of an electrode, a pad, and a wiring. 前記基板と前記銅シード層の間に下地バリア層を形成する工程、前記銅配線層をマスクとして用いて前記下地バリア層をエッチングする工程を更に具備することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の方法。   6. The method according to claim 1, further comprising: forming a base barrier layer between the substrate and the copper seed layer; and etching the base barrier layer using the copper wiring layer as a mask. The method according to any one. 前記銅配線層の表面に銅の拡散を防止するキャッピングメタル層を形成する工程を更に具備することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, further comprising a step of forming a capping metal layer for preventing copper diffusion on the surface of the copper wiring layer. 基板上に、ソース領域、ドレイン領域、これらソース領域及びドレイン領域の間に挟まれたチャネル領域、このチャネル領域上に形成されたゲート絶縁膜並びにゲート電極、前記ソース領域に接続されたソース電極、及び前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極を含むトランジスタと、前記ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極に接続された配線層とを備える半導体装置の製造方法において、
前記ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、およびそれらの少なくとも1つに接続された配線からなる群から選ばれた少なくとも一つは、銅シード層のパターンを形成する工程、及び
前記銅シード層のパターン上に銅配線層を無電解めっき法で形成する工程
により形成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
On a substrate, a source region, a drain region, a channel region sandwiched between the source region and the drain region, a gate insulating film and a gate electrode formed on the channel region, a source electrode connected to the source region, And a method of manufacturing a semiconductor device comprising: a transistor including a drain electrode connected to the drain region; and a wiring layer connected to the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode.
At least one selected from the group consisting of the gate electrode, the source electrode, the drain electrode, and a wiring connected to at least one of them, a step of forming a copper seed layer pattern, and a pattern of the copper seed layer A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a copper wiring layer on the substrate by an electroless plating method.
基板上に形成された銅シード層のパターン、及び前記銅シード層のパターン上に無電解めっき法で形成された銅配線層を具備することを特徴とする銅配線層。   A copper wiring layer comprising: a copper seed layer pattern formed on a substrate; and a copper wiring layer formed on the copper seed layer pattern by an electroless plating method. 基板上に、ソース領域、ドレイン領域、これらソース領域及びドレイン領域の間に挟まれたチャネル領域、このチャネル領域上に形成されたゲート絶縁膜並びにゲート電極、前記ソース領域に接続されたソース電極、及び前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極を含むトランジスタと、前記ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極に接続された配線層とを備える半導体装置であって、前記ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、およびそれらの少なくとも1つに接続された配線からなる群から選ばれた少なくとも一つは、銅シード層のパターン、及び前記銅シード層のパターン上に無電解めっき法で形成された銅配線層とを含むことを特徴とする半導体装置。   On a substrate, a source region, a drain region, a channel region sandwiched between the source region and the drain region, a gate insulating film and a gate electrode formed on the channel region, a source electrode connected to the source region, And a transistor including a drain electrode connected to the drain region, and a wiring layer connected to the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode, the gate electrode, the source electrode, the drain electrode, And at least one selected from the group consisting of wiring connected to at least one of them includes a copper seed layer pattern, and a copper wiring layer formed on the copper seed layer pattern by an electroless plating method. A semiconductor device comprising:
JP2006027244A 2005-02-04 2006-02-03 Copper wiring layer, method of forming copper wiring layer, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device Pending JP2006245558A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006027244A JP2006245558A (en) 2005-02-04 2006-02-03 Copper wiring layer, method of forming copper wiring layer, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005028919 2005-02-04
JP2006027244A JP2006245558A (en) 2005-02-04 2006-02-03 Copper wiring layer, method of forming copper wiring layer, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010219825A Division JP5250597B2 (en) 2005-02-04 2010-09-29 Manufacturing method of semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006245558A true JP2006245558A (en) 2006-09-14

Family

ID=37051578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006027244A Pending JP2006245558A (en) 2005-02-04 2006-02-03 Copper wiring layer, method of forming copper wiring layer, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006245558A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010230965A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Hitachi Displays Ltd Display device and method for manufacturing display device
JP2012028615A (en) * 2010-07-26 2012-02-09 Sumitomo Electric Device Innovations Inc Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2012054306A (en) * 2010-08-31 2012-03-15 Tokyo Electron Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2013507008A (en) * 2009-09-30 2013-02-28 東京エレクトロン株式会社 A method of performing multi-stage copper plating on a long ruthenium film in a notch structure.
US9035390B2 (en) 2011-07-08 2015-05-19 Sharp Kabushiki Kaisha Thin film transistor substrate and method for producing same
JP2015125249A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド Display element and method of manufacturing the same
JPWO2015097979A1 (en) * 2013-12-27 2017-03-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor device
JP2019197922A (en) * 2013-11-29 2019-11-14 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04263490A (en) * 1991-02-19 1992-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of thin film circuit
JPH06122786A (en) * 1991-01-25 1994-05-06 Amp Akzo Corp Composition for seed layer manufacturing
JP2000150522A (en) * 1998-01-12 2000-05-30 Matsushita Electronics Industry Corp Manufacture of semiconductor device
JP2001007039A (en) * 1999-06-18 2001-01-12 Hitachi Ltd Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
JP2001094238A (en) * 1999-07-16 2001-04-06 Sharp Corp Method for manufacturing metal wiring and wiring board provided with the metal wiring
JP2001217204A (en) * 1999-12-22 2001-08-10 Hynix Semiconductor Inc Method of forming copper metal wiring for semiconductor element
JP2004221334A (en) * 2003-01-15 2004-08-05 Seiko Epson Corp Method for forming metallic element, method for manufacturing semiconductor device and method for manufacturing electronic device, semiconductor device and electronic device, and electronic apparatus
JP2004289009A (en) * 2003-03-24 2004-10-14 Renesas Technology Corp Method for manufacturing semiconductor device
JP2004304167A (en) * 2003-03-20 2004-10-28 Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd Wiring, display device and method for forming the same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06122786A (en) * 1991-01-25 1994-05-06 Amp Akzo Corp Composition for seed layer manufacturing
JPH04263490A (en) * 1991-02-19 1992-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of thin film circuit
JP2000150522A (en) * 1998-01-12 2000-05-30 Matsushita Electronics Industry Corp Manufacture of semiconductor device
JP2001007039A (en) * 1999-06-18 2001-01-12 Hitachi Ltd Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device
JP2001094238A (en) * 1999-07-16 2001-04-06 Sharp Corp Method for manufacturing metal wiring and wiring board provided with the metal wiring
JP2001217204A (en) * 1999-12-22 2001-08-10 Hynix Semiconductor Inc Method of forming copper metal wiring for semiconductor element
JP2004221334A (en) * 2003-01-15 2004-08-05 Seiko Epson Corp Method for forming metallic element, method for manufacturing semiconductor device and method for manufacturing electronic device, semiconductor device and electronic device, and electronic apparatus
JP2004304167A (en) * 2003-03-20 2004-10-28 Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd Wiring, display device and method for forming the same
JP2004289009A (en) * 2003-03-24 2004-10-14 Renesas Technology Corp Method for manufacturing semiconductor device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010230965A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Hitachi Displays Ltd Display device and method for manufacturing display device
JP2013507008A (en) * 2009-09-30 2013-02-28 東京エレクトロン株式会社 A method of performing multi-stage copper plating on a long ruthenium film in a notch structure.
JP2012028615A (en) * 2010-07-26 2012-02-09 Sumitomo Electric Device Innovations Inc Semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2012054306A (en) * 2010-08-31 2012-03-15 Tokyo Electron Ltd Manufacturing method of semiconductor device
US9035390B2 (en) 2011-07-08 2015-05-19 Sharp Kabushiki Kaisha Thin film transistor substrate and method for producing same
JP2019197922A (en) * 2013-11-29 2019-11-14 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US11430817B2 (en) 2013-11-29 2022-08-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2015125249A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド Display element and method of manufacturing the same
JPWO2015097979A1 (en) * 2013-12-27 2017-03-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 Semiconductor device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5250597B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
KR101263726B1 (en) Array substrate including thin film transistor of polycrystalline silicon and method of fabricating the same
JP2006245558A (en) Copper wiring layer, method of forming copper wiring layer, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device
US6964831B2 (en) Method of fabricating polysilicon film by excimer laser crystallization process
US20050272189A1 (en) Method of manufacturing thin film transistor array panel
JP2007324425A (en) Thin film semiconductor device, manufacturing method therefor, and display device
JP2006135058A (en) Method for forming copper wiring layer and method for manufacturing semiconductor device
JP2005303299A (en) Electronic device and method of manufacturing the same
JP4082459B2 (en) Manufacturing method of display device
JP4278940B2 (en) Crystallization apparatus and crystallization method
JP2006222423A (en) Laser device and method for manufacturing thin-film transistor using the same
KR20060045044A (en) Crystallization apparatus, crystallization method, device, optical modulation element, and display apparatus
JP2005197656A (en) Method for forming polycrystalline silicon film
JP2008270726A (en) Crystallization apparatus, crystallization method, device, and light modulation element
JP2006332314A (en) Semiconductor device, manufacturing method thereof electro-optical device, and electronic device
KR20120007764A (en) Array substrate including thin film transistor of polycrystalline silicon and method of fabricating the same
JP2005317938A (en) Device for crystallization, method for crystallization, device, optical modulating element, and display device
KR101037322B1 (en) Liquid crystal display device and method of fabricating thereof
KR20100130523A (en) Array substrate including thin film transistor of polycrystalline silicon and method of fabricating the same
JP2005210102A (en) Laser irradiation method and method of forming crystalline semiconductor film
JP2006024754A (en) Wiring layer, forming method thereof, and thin-film transistor
KR101061763B1 (en) Manufacturing method of array substrate for liquid crystal display device using polysilicon
US20060023133A1 (en) Liquid crystal display device and fabrication method thereof
KR20110075518A (en) Method of fabricating an array substrate
KR20090073479A (en) An array substrate for liquid crystal display and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080111

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091023

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20091027

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20091218

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100629

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20100802

A521 Written amendment

Effective date: 20100929

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Effective date: 20101116

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

A711 Notification of change in applicant

Effective date: 20130711

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712